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Fundado el 23 de Junio de 2006. Todo sobre Química, Física, Aerodinámica, Electromecánica, Fundamentos del diseño de aeromodelos, formulas y teoremas...

Moderador: Moderadores

Por Cavernicola
#1373351
Hola a todos!

Esperaba muy ansiosamente la confirmación de la cuenta para poder conectarme con esta comunidad!

Me presento primero, mi nombre es Ignacio y vivo en Buenos Aires, Argentina. Soy diseñador industrial, me apasiona el desarrollo de productos innovadores. Actualmente estoy dedicando todo mi tiempo libre a un nuevo desarrollo que propone un gran desafio para mis conocimientos.

Por ese motivo he llegado a este foro. Actualmente me encuentro desarrollando una tabla hidrofoil a motor.

https://www.google.com.ar/imgres?imgurl ... mrc&uact=8
Imagen

https://www.google.com.ar/imgres?imgurl ... mrc&uact=8
Imagen

Estuve investigando mucho y este producto esta propulsado mediante un motor Brushless. Debido a mi profesión, inclinada hacia el diseño y el arte, mis conocimientos técnicos, específicos sobre esta tecnología, son limitados y espero conseguir ayuda de esta comunidad. Nada mejor que la gente que esta en contacto con estos motores y conoce sobre el tema.

Voy a empezar a comentarles lo que estuve averiguando.

Básicamente hablando, la tecnología de propulsión de esta tabla consta de:

1) Un motor brushless
2) Un (esc) - electronic speed controller
3) Baterías
4) Radio control
5) cargador de baterías

Vamos a empezar a desglosar los distintos puntos para entrar en profundidad sobre las especificaciones de cada componente.

1) Motor brushless

Según estuve investigando estos motores se dividen en 2 variantes. INRUNNER y OUT RUNNER . A su vez, estos pueden ser con sensores o sin sensores.

La situación de uso del motor como podrán apreciar en el diseño, es encapsulado herméticamente en una carcasa de aluminio que se encuentra constantemente en contacto con el agua, funcionando de esta manera como un disipador de la temperatura del motor.
Mi idea es utilizar un motor que me permita accionar la hélice directamente, sin utilizar una caja reductora. Lógicamente el diseño contempla la utilización de un sello para impedir la filtración de agua.

Es realmente complicado calcular y comprender los parámetros técnicos referentes al motor y la hélice que debo utilizar para propulsar aproximadamente 90KG a 30km de velocidad sobre el agua. Cabe destacar que la aleta Hidrofoil una vez que alcanza la velocidad necesaria y despega la tabla del agua, reduce drasticamente la fuerza que el motor requiere para propulsarse debido a que la tabla ya no ejerce presión sobre el agua.

He visto que un aficionado ha construido esto mismo que estoy queriendo hacer yo. El ha utilizado un SSS 56104 500KV Motor Brushless de 6 polos al cual le ha tenido que acoplar posteriormente un 7:1 Parker PV40TN-007 In-Line Planetary Gearhead.

Mi idea para simplificar el diseño es conseguir un motor que traccione la hélice directamente sin una reducción.

Que me recomiendan? Estuve viendo que a menor valor kv, mayor torque y menos vueltas. He buscado algunas opciones que no estoy seguro si podrían funcionar o no. Les dejo los links.

TP5680 290kv 15000W - http://www.tppower.com/sort.asp?class_id=4&news=161
TP5860 330kv 15000W sensored - http://www.tppower.com/sort.asp?class_id=4&news=160

ST6374 130kv 2000W - http://www.saite-motor.com/pd.jsp?id=57 ... %257D%257D

Maytech 6374 90KV - https://es.aliexpress.com/store/product ... c5b7f0acf9


Como pueden ver los primeros 2 son del tipo Inrunner y los otros son del tipo Outrunner. Claramente la utilización de un Inrunner simplifica mucho el diseño debido al giro del eje y no de la carcasa.

Hasta aquí y no mucho mas de esto llega mi entendimiento del asunto. Pienso que debería proseguir de la siguiente manera.

1) Definir con la ayuda de ustedes el motor mas apropiado.
2) Que me ayuden a saber que tipo de (esc) voy a necesitar para dicho motor
3) Que me ayuden a elegir un kit de baterías y cargador adecuados para dicho motor.
4) Este punto es definir si utilizar un radio control, si armar un potenciometro con pulsador, o que alternativa existe para controlar la velocidad y en definitiva "conducir" el vehículo.

Una vez resueltos estos puntos, dispongo del dinero para comprar lo necesario y comenzar el prototipo de prueba. Todavía no he empezado a diseñar el HidroFoil, ni tampoco la tabla, porque necesito tener idea de las dimensiones de los componentes que anteriormente comentaba.
Tengo muchas ganas de empezar a plasmar mis diseños sobre este producto, tengo muchas ideas y espero que con su ayuda lo pueda resolver.

Si algún moderador del foro considera cambiar de sección el mensaje, para que llegue a las personas indicadas estaría muy agradecido.

Les mando un gran abrazo a todos y espero ansioso sus comentarios!
Última edición por LUAR el Mar, 01 Ago 2017 0:06, editado 1 vez en total. Razón: Cambio de titulo a petición de Cavernicola.
Avatar de Usuario
Por LUAR
#1373355
Hola Cavernicola:
Bienvenido.
Muy interesante tu proyecto, vamos a ver si entre todos sale adelante.
Muevo el mensaje a Ingeniería del aeromodelismo ya que creo que es el mejor foro para desarrollar este proyecto.
Un saludo.
Raúl.
Por asier esnal
#1373379
buen proyecto si señor. no te puedo ayudar con el motor ni baterías...yo busco volar con la fuerza de las olas y los dias de galerna con el empuje del viento . lo unico que puedo aportar es este video, nos hemos intercambiado mucha información por facebook y es un tio muy majo
https://www.youtube.com/channel/UC89LRj ... zvmTW3TPDw

tema ala, es estoy si que estoy algo puesto, primero pedir perdón por abandonar el chat de ala volante para quilla de tabla de surf, que abrí en su dia, no funciono, fracaso

lo primero que me ha chocado el al velocidad a la que quieres volar. estas seguro? para eso necesitas un gasto de energía brutal que no lo veo necesario, puedes conseguirlo a mucha menos velocidad. como? hay 3 formas

1 con un area de superficie de ala muy importante 1500cm2 puedes intentar incluso 1800. pero tiene que tener una relación de aspecto coherente. si haces un ala de poca envergadura y muy ancha no valdrá de nada, esto te pone en un arieto, no puedes pasar de mas de 800 de ala, conla presión que aguanta corres el riesgo de partir

2 cl. mas importante si cabe que el propio area. esto depende del perfil que uses y de su inclinación, no te preocupes de las perdidas, no vas a tener nunca, ya que antes despegaras del agua

3: forma del foil, prácticamente todos tienen la típica forma de avion, ala grande delante estabilizador detrás, pero hay muchos mas y es un mundo apasionante por descubrir, he hecho un foil en forma de canard, volaba mucho antes que el avión tradicional pero resulto ser bastante inestable. ahora estoy probando foils con 3 alas. estoy para terminar el proto 2.0 con muchos cambios respecto al primero pero este fue superior a los otros diseños de largo . he montado un biplano delante con un estabilizador detras. no por ser biplano se aumenta el 100% de rendimiento del ala se queda en 80% ya que hay mucho mas arrastre inducido. pero es un aforma muy sencilla de conseguir area sin aumentar la cuerda y ganar en cl.

bajate este programa gratuito para simular aprender y calcular los datos que necesitas para que vuele a la primera o por lo menos que el ala este bien diseñada, lo unico, no admite datos de agua, lo tendras que hacer con aire y luego pasarlo. como no tenemos alerones no he conseguido hacer pruebas de estabilidad, suerte con esto, de todas formas me resulta imprescindible para conocer el cl/cd de tu diseño

con este foil ya vuelo en olas me meno sde un metro. te paso una foto

gracias al gatovolante que me he metido en este jaleo y aquí tienes una buena explicación del porque 3 alas https://gatovolante.wordpress.com/2017/ ... -aircraft/
Adjuntos
19598874_1529477017116394_7139371585980602732_n.jpg
Por Cavernicola
#1373391
pa22 escribió:Bienvenido a Miliamperios

Sobre la motorización y electrónica falta un poco .... lo mas complejo es la tabla y el hidrofoil

Revisa este hilo, quizás te ayude post1360333.html#p1360333

Muchas gracias pa22!

Si bien lo mas complejo es la tabla y el hidrofoil, tengo un amigo que hace tablas de surf y me dijo que podría hacer el diseño que tengo en mente. La diferencia con una tabla normal es que tiene un compartimento hermético para las baterías y la electrónica. Respecto al foil usare uno que me han donado, simplemente le adaptare el sistema de propulsión.

Si puedes aclararme las dudas respecto al motor y electrónica te lo agradecería!
Por Cavernicola
#1373393
asier esnal escribió:buen proyecto si señor. no te puedo ayudar con el motor ni baterías...yo busco volar con la fuerza de las olas y los dias de galerna con el empuje del viento . lo unico que puedo aportar es este video, nos hemos intercambiado mucha información por facebook y es un tio muy majo
https://www.youtube.com/channel/UC89LRj ... zvmTW3TPDw

tema ala, es estoy si que estoy algo puesto, primero pedir perdón por abandonar el chat de ala volante para quilla de tabla de surf, que abrí en su dia, no funciono, fracaso

lo primero que me ha chocado el al velocidad a la que quieres volar. estas seguro? para eso necesitas un gasto de energía brutal que no lo veo necesario, puedes conseguirlo a mucha menos velocidad. como? hay 3 formas

1 con un area de superficie de ala muy importante 1500cm2 puedes intentar incluso 1800. pero tiene que tener una relación de aspecto coherente. si haces un ala de poca envergadura y muy ancha no valdrá de nada, esto te pone en un arieto, no puedes pasar de mas de 800 de ala, conla presión que aguanta corres el riesgo de partir

2 cl. mas importante si cabe que el propio area. esto depende del perfil que uses y de su inclinación, no te preocupes de las perdidas, no vas a tener nunca, ya que antes despegaras del agua

3: forma del foil, prácticamente todos tienen la típica forma de avion, ala grande delante estabilizador detrás, pero hay muchos mas y es un mundo apasionante por descubrir, he hecho un foil en forma de canard, volaba mucho antes que el avión tradicional pero resulto ser bastante inestable. ahora estoy probando foils con 3 alas. estoy para terminar el proto 2.0 con muchos cambios respecto al primero pero este fue superior a los otros diseños de largo . he montado un biplano delante con un estabilizador detras. no por ser biplano se aumenta el 100% de rendimiento del ala se queda en 80% ya que hay mucho mas arrastre inducido. pero es un aforma muy sencilla de conseguir area sin aumentar la cuerda y ganar en cl.

bajate este programa gratuito para simular aprender y calcular los datos que necesitas para que vuele a la primera o por lo menos que el ala este bien diseñada, lo unico, no admite datos de agua, lo tendras que hacer con aire y luego pasarlo. como no tenemos alerones no he conseguido hacer pruebas de estabilidad, suerte con esto, de todas formas me resulta imprescindible para conocer el cl/cd de tu diseño

con este foil ya vuelo en olas me meno sde un metro. te paso una foto

gracias al gatovolante que me he metido en este jaleo y aquí tienes una buena explicación del porque 3 alas https://gatovolante.wordpress.com/2017/ ... -aircraft/
Muchas gracias por tus consejos asier.
Lastima no hayas podido concretar tu proyecto.
En mi caso haré esta tabla con motor porque deseo usarla en el rio. Por si no recuerdas aquí en Buenos Aires tenemos el Rio de la Plata y el acceso a todo el delta del Paraná, donde tengo la suerte de tener una linda casita de fin de semana.

Cuando dije 30 km por hora, no es que pretenda volar recién a esa velocidad, si no, llegar a alcanzarla si presiono el acelerador. Y esto no es nada difícil para estos motores.

El video que haz compartido lo he visto anterior mente. Hay 2 cosas que no van bien en su invento.

1- primero utiliza un motor out runner sin refrigeración y tengo mis dudas sobre eso.

2- a cambiado ese motor por el mismo que he puesto yo mas arriba, que es el que utiliza otro aficionado, el problema es que ambos deben utilizar una reducción para accionar la hélice y yo pretendo accionar la hélice directo del motor.
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Por pa22
#1373426
Hay diferencias significativas entre un motor inruner y un outruner, la principal es que un outruner puede mover helices (propelas) mas grandes con un par superior a un inruner eso implica que a bajo consumo aunque la potencia no sea alta el empuje si lo es. Por lo general son los inruners los que se utilizan con reductoras, no es el caso de los inruners que se utilizan en lanchas de R/C ya que las propelas pequeñas son "ideales" para estos motores con altas revoluciones/voltaje (Kv) sin embargo la densidad del agua aumenta la resistencia por lo cual los motores llevan refrigeracion para bajar la temperatura (la mayoria que se utilizan en agua)

El caso que expones al que le ponen una reductora 7:1 a un otruner de 500Kv resulta en 71Kv esto para "aprovechar" aun mas lo que da el motor, bajar de 500Kv a 71Kv de forma mecanica debe producir un par para mover una propela de tamaño aceptable. Los motores inruner que referencias dan alta potencia pero tambien implica un alto consumo y requeriran propelas mas pequeñas que produciran menos empuje asumiendo a la vez que dada la densidad del agua el flujo de esta sera mas lento ....... en todo caso tambien necesitaras reductora de otra forma el desperdicio de energia sera bastante alto

La clave aqui esta en la propela, el tamaño/paso son importantes, he visto algo de inforrmacion sobre el tema que planteas pero una de las cosas que no especifican es el tamaño de la propela. Consegui un sitio que venden propelas tipo "impeller" de tres aspas y en medidas de 2,5" a 5" pero no especifican la motorizacion. Pienso que un "modelo" a estudiar son los motores electricos fuera de borda que se utilizan para pesca deportiva en lagos, esa tecnologia esta probada y comprobada por años y casi todos los pescadores deportivos en agua dulce tienen un motor de esos.

En aeromodelismo electrico la helice es quizas tan importante como el motor, en los coches R/C las reductoras hacen la diferencia al igual que en los helicopteros.

Seria un dato valioso el que puedas indicar una aproximacion del tamaño de la propela.
Por Cavernicola
#1373431
pa22 escribió:Hay diferencias significativas entre un motor inruner y un outruner, la principal es que un outruner puede mover helices (propelas) mas grandes con un par superior a un inruner eso implica que a bajo consumo aunque la potencia no sea alta el empuje si lo es. Por lo general son los inruners los que se utilizan con reductoras, no es el caso de los inruners que se utilizan en lanchas de R/C ya que las propelas pequeñas son "ideales" para estos motores con altas revoluciones/voltaje (Kv) sin embargo la densidad del agua aumenta la resistencia por lo cual los motores llevan refrigeracion para bajar la temperatura (la mayoria que se utilizan en agua)

El caso que expones al que le ponen una reductora 7:1 a un otruner de 500Kv resulta en 71Kv esto para "aprovechar" aun mas lo que da el motor, bajar de 500Kv a 71Kv de forma mecanica debe producir un par para mover una propela de tamaño aceptable. Los motores inruner que referencias dan alta potencia pero tambien implica un alto consumo y requeriran propelas mas pequeñas que produciran menos empuje asumiendo a la vez que dada la densidad del agua el flujo de esta sera mas lento ....... en todo caso tambien necesitaras reductora de otra forma el desperdicio de energia sera bastante alto

La clave aqui esta en la propela, el tamaño/paso son importantes, he visto algo de inforrmacion sobre el tema que planteas pero una de las cosas que no especifican es el tamaño de la propela. Consegui un sitio que venden propelas tipo "impeller" de tres aspas y en medidas de 2,5" a 5" pero no especifican la motorizacion. Pienso que un "modelo" a estudiar son los motores electricos fuera de borda que se utilizan para pesca deportiva en lagos, esa tecnologia esta probada y comprobada por años y casi todos los pescadores deportivos en agua dulce tienen un motor de esos.

En aeromodelismo electrico la helice es quizas tan importante como el motor, en los coches R/C las reductoras hacen la diferencia al igual que en los helicopteros.

Seria un dato valioso el que puedas indicar una aproximacion del tamaño de la propela.
Hola PA22

Me queda muy en claro que debido al uso que voy a darle al motor (encapsulado y sumergido), debo usar un inrunner.

Acabo de enviar un mail a TPpower pidiendo presupuesto por el combo motor + esc para 3 modelos:

TP4260 520KV 6200W
TP5680 Inrunner brushless motor 290kv 15000W
TP5860 Inrunner brushless motor 290KV 15000W sensored

Son de lo mas potente que he visto en inrunner. Voy a comprarlos y empezar a hacer pruebas. No tengo idea de cuanto consumen, de cuantas baterias deberían llevar para usarlos a 5000W promedio durante 30 minutos. Me puedes ayudar con esto?

Respecto al tamaño de la hélice, tengo en mente 2 diseños. Uno con una hélice grande 100mm diámetro. y otro diseño donde el foil estaría re-diseñado por completo donde incorporaría una turbina y ahí creo que con 40mm de diámetro andaría bien. Necesito comprar las cosas para poder empezar a probar, a tomar dimensión de las cosas que tengo en mis manos. sin poder ver, tocar y jugar con los componentes me es muy difícil suponer todo en el aire.
Avatar de Usuario
Por pa22
#1373460
Cavernicola escribió: Son de lo mas potente que he visto en inrunner. Voy a comprarlos y empezar a hacer pruebas. No tengo idea de cuanto consumen, de cuantas baterias deberían llevar para usarlos a 5000W promedio durante 30 minutos. Me puedes ayudar con esto?
El motor indica que para 15000W requieres MAXIMO 137V consumiendo 109A, para 5000W en teoria requieres de 46V MAXIMO manteniendo el consumo sin exceder el MAXIMO del motor para poder calcular el tiempo se requiere tamaño/paso de la propela y verificar el consumo del motor estando en el agua a uno voltaje dado. El paso (en aviacion es pitch o angulo de ataque y en marina es bore o torsion) de las palas es IMPORTANTE ya que indica cuanta distancia se desplazara por cada RPM del motor ....... no se que torsion o bore requieres pero tambien debes tomarla en cuenta. A mayor torsion o bore mas rapido avanzaras pero tambien te aumentara el consumo, debes prestar atencion a que propela es OPTIMA en diametro y paso para tener un consumo OPTIMO y generar la mayor potencia posible (WATTS) con esas variables cubiertas se puede hacer una estimacion de tiempo sin inventarse uno las variables ya que seria estimacion sobre estimacion sin tener todas las variables necesarias. Por referencia 1Hp=746W, 5000W = 6,7Hp. ..... otra cosa es el EMPUJE o ACELERACION que ya dependera de la propela el convertir esa potencia en un empuje optimo.

Revisa http://www.google.es/search?aq=0&oq=rac ... +propeller

Es interesante ver las propelas de carreras son pequeñas pero el paso es alto igual que en aviacion solo que en el aire se cuenta con paso variable a un diametro dado ......

Hay algun sitio donde indique las propelas usadas, voltajes o consumos ? yo no lo he visto :roll: solo he visto una lista de materiales en la que alguien compra 2 5S (37V) y 5000mah (5A) con lo cual tiene una potencia de entrada teorica de 185Kw, pero quedamos en lo mismo, sin la propela no es ni fiable hacer algun calculo a no ser que quieras utilizar el consumo del motor sin carga (1,1A) pero no te serviria para mucho
Por Cavernicola
#1373524
pa22 escribió:Los enlaces llevan a la pagina principal de aliexpress :(
Que raro.. pues si es así, mañana con tiempo armare un post!

Un saludo Pa, gracias por tu tiempo!

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